安徽XXXXXX楼基坑悬臂式钢管排桩支护
方案
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XXXX摘要：本文XXXXXXXX楼的基坑采用钢管排桩支护方法进行
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
和校核关键词：基坑支护钢管排桩土压力计算校核根据《XXXXXX楼岩土工程勘察报告》，A-A’剖面孔，17.4m（2.3m）以上为杂填土，17.4m～15.7m（2.3～4m）之间为粉质粘土，15.7m以下为粘土；B-B’剖面孔，15.83m（4m）以上为杂填土，15.83m～15.23m（4～4.6m）之间为粉质粘土，15.23m以下为粘土。根据“土工试验成果报告”表中的6-1杂填土及粉土土样（深度为3.5m～3.8m）：重度：γ1=18.8kN/m3,粘聚力：c1=17kPa，内磨擦角：φ1=14.5°；6-2粘土土样（深度为5.0m～5.3m）：重度：γ2=19.0kN/m3，粘聚力：c2=25kPa，内磨擦角：φ2=18.5°。具体位置见平面图1。±0.00m相当于BM=20.00m（绝对标高33.711m），基础底面－4.9m。由于安徽计量测试研究所恒温恒湿检测楼东边地下管道的限制，该位置基坑开挖坡度不能满足施工安全要求，决定使用悬臂式钢管排桩支护。下面基坑支护设计以B-B’剖面孔做为本方案计算依据。一、钢管排桩嵌入基底深度计算：计算公式和依据根据中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》〈第四版〉第1册第770～771页。基础的深度：h=4.9－（20－19.83）=4.73m；杂填土及粉质粘土的重度：γ1=18.8kN/m3；杂填土及粉质粘土的粘聚力：c1=17kPa；杂填土及粉质粘土的内磨擦角：φ1=14.5°；杂填土和粉质粘土层的高度；h1=19.83－15.23=4.6m；杂填土及粉质粘土层主动土压力系数：Ka1=tg2(45°－)=tg2(45°－)=tg237.75°=0.60；杂填土和粉质杂填土及粉质粘土竖向应力最大值：σa1=γ1h1=18.8×4.6=86.48kN/m2；杂填土及粉质粘土主动土压力水平荷载最大值：ea1=σa1Ka1－2c1=86.48×0.60－2×17×=25.6kN/m2；杂填土及粉质粘土主动土压力水平荷载为零时的深度：h0===2.3m；基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时，则取其值为零。粘土的重度：γ2=19.0kN/m3；粘土的粘聚力：c2=25kPa；粘土的内磨擦角：φ2=18.5°；粘土主动土压力系数：Ka2=tg2(45－)=tg2(45°－)=tg235.75°=0.52；基坑以上粘土层的高度；h2=4.73－4.6=0.13m；基坑以上粘土竖向应力平均值：σa2=γ1h1＋γ2h2=18.8×4.6＋0.5×19.0×0.13=87.72kN/m2；基坑以上粘土主动土压力水平荷载平均值：ea2=σa2Ka2－2c2=87.72×0.52－2×25×=9.56kN/m2；基坑以下粘土：排桩嵌入基底深度设定为：h3=2.5m；基坑以下粘土竖向应力平均值：σa3=γ1h1＋γ2h2=18.8×4.6＋19.0×0.13=88.95kN/m2；基坑以上粘土主动土压力水平荷载平均值：ea3=σa3Ka2－2c2=88.95×0.52－2×25×=10.20kN/m2；主动土压力合力：=ea1(h1－h0)＋ea2h2＋eal2h3=×25.3(4.6－2.3)＋9.56×0.13＋10.2×2.5=55.8kN/m；合力的作用点至桩底的距离：ha={ea1(h1－h0)[h3＋h2＋(h1－h0)]＋ea2h2(h3＋h2)＋ea3h32}÷={×25.6×(4.6－2.3)×[2.5＋0.13＋×(4.6－2.3)]＋9.56×(2.5＋0.5×0.13)＋0.5×10.20×2.52}÷55.8=2.8m；粘土被动土压力系数：Kp=tg2(45＋)=tg2(45＋)=1.39；粘土被动竖向应力平均值：σp=γlh3=0.5×19.0×2.5=23.8kN/m2；粘土被动水平荷载标准值：ep=σpKp＋2c2=23.8×1.39＋2×25×=92kN/m2；=eph3=92×2.5=230kN/m；被动土压力作用点至桩底的距离：hp=hd=×2.5=0.83m；hp－1.2ha=0.83×230－1.2×2.8×55.8=3.4kN/m2＞0；排桩嵌入基底设计深度2.5m，满足施工要求。建议钢管间距不得大于300mm，背后用20mm厚木胶板档土。二、排桩钢管抗弯矩计算：钢管间距为0.3米，上端采取拉杆固定，1.2米、2.4米和3.6米处用钢管打入土中做锚杆，基坑上部主动土压力：基坑外侧竖向力平均值：杂填土及粉土：ea1=25.6kN/m2；基坑以上粘土：ea2=9.56kN/m2；钢管间距：b=0.3m；基坑以上主动土压力合力：×b=[ea1(h1－h0)＋ea2h2]×b=[0.5×25.6×(4.6－2.3)＋9.56×0.13]×0.3=30.7×0.3=9.2kN；合力的作用点至基坑底的距离：h’={0.5×ea1×(h1－h0)×[h2＋1/3(h1－h0)]＋0.5ea2h22}÷={0.5×25.6×(4.6－2.3)×[0.13＋1/3×(4.6－2.3)]＋0.5×9.56×0.132}÷30.7=0.86m；计算主动土压力对每根钢管产生的最大弯矩：M=1.2b×h’；=1.2×9.2×0.86=9.5kNm；钢管的截面模量：W＝5.08cm3；钢管的抗拉、抗压和抗弯强度设计值：f=205N/mm2；计算钢管的最大应力：σ=M÷W=9.5×106÷5.08×103=1870N/mm2>f；钢管允许抗弯强度不能满足抵抗土压力要求。因此必须采用钢管水平打入土壁内进行锚拉。M=Wf=5.08×103×205=1.04kNm；垂直间距计算如下：==2.2kN/m2；钢管锚杆垂直间距为2.2m。
浙公网安备 33021202002483